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摘 要：中低溫煤焦油作为一种重要的煤炭工业原料，通过对中低温煤焦油加氢反应，能够获得酚类、氮类等多种化合物。在中低温煤焦油加氢反应的过程中，加氢原料的性质会对催化剂的效果产生影响。因此，加大对中低温煤焦油加氢原料与催化剂影响关系的分析，对于更好的提升中低温煤焦油加氢反应的效果，有着重要的意义。
关键词：中低温煤焦油 加氢原料 催化剂 影响
引言
煤焦油的深加工产品在我国众多行业应用十分广泛，是国内现阶段使用最为广泛的一种能源之一。因此，煤焦油加氢制清洁燃料的发展能够有效缓解国内经济发展和能源供应之间的矛盾。通过对煤焦油加氢制清洁燃料的研究，来提升加氢催化剂在开发煤焦油过程中的催化效果，从而提升我国煤焦油开发的效率和质量。在对小型实验装置中优化加氢工艺后所产生的变化进行深入地分析和研究基础上，从而为中试的开展提供借鉴和帮助。
一、中低温煤焦油加氢反应与催化剂的制备
催化剂在加氢反应过程中具有不可替代的作用，催化剂催化效果的好坏会对产品的质量形成直接的影响。镍钼系列催化剂是当前使用最为广泛的一种加氢催化剂，它具有良好的适用性和较高的活性特征，同时这种催化剂不仅价格低其使用寿命也很大，性价比较高。一般情况下，固体催化剂都是由活性组分、助催化成分以及催化载体共同构成的。其中活性组分构成了固体催化剂的主体，活性组分凭借其特殊的化学性质发挥其在催化反应过程的活性和选择性作用；而组催化剂在固体催化剂中含量非常少，它在催化反应过程中的主要作用是辅助催化，通过助催化剂对催化剂的化学组成以及结构等进行改变，使得催化剂产生更强的催化作用，时期使用寿命延长；而载体所起到的主要作用是为负载活性组分和助催化剂提供支撑骨架。
二、煤焦油加氢催化剂的特点
我国的煤焦油加氢技术起步较晚，相关技术还有待完善。虽然从当前国内煤焦油加氢技术在清洁化生产中的应用已经取得了一定的成果，但还有多需要进一步改善和提升，主要表现在以下几个方面：一是功能不全。当前的煤焦油加氢主要是利用加氢处理来去除煤焦油中一些掺杂物质，从而实现清洁的目的，相对来说功能较为单一；二是产品单一。在加氢处理过程中，由于原料馏程的限制，导致重馏分无法实现转化，因此，当前的煤焦油加氢催化剂对原料的适应性不强，生产灵活性收到了严重的限制。针对这些情况，笔者综合考虑了煤焦油加氢催化剂开发载体结构与表面特性、煤焦油加氢催化剂载体和活性组分的作用关系以及活性组分分散状态等方面的特点，制备出了具有大比表面积、酸度适中的小孔径的新型的煤焦油加氢催化剂。并充分结合了煤焦油各种化学和物理特性，从以下几方面对煤焦油加氢催化剂进行了设计：（1）根据煤焦油含氮量的特点，通过对加氢催化剂酸密度的调整来提升煤焦油专用加氢催化剂的抗氮中毒能力，同时也有效地保证了加氢催化剂积碳的活性；（2）煤焦油中含有大量的芳烃物质，因此，在加氢催化剂的设计过程中必须充分考虑到这一特点，保证设计出来的加氢催化剂能够具有较强的芳烃处理能力，从而提升加氢和裂解开环之间的平衡性和适应性；（3）煤焦油具有高芳烃窄馏分特性以及满足目标产品对轻质产物的需求，因此，在加氢催化剂的设计过程中还需要使催化剂具有较强的开环活性，在设计过程中催化剂的载体应设计为酸性硅铝。
三、中低温煤焦油加氢反应原理的分析
1.加氢反应技术的应用
随着社会的不断进步和发展，人们的生活水平得到了大幅地提升了，但由于经济发展而造成的环境问题越来越引起了人们的关注，人们在使用能源的过程中不仅考虑能源的经济性同时也十分关注能源的环保性。而煤焦油在各个行业中的广泛使用，其环保问题引起了人们普遍的关注。因此，为了更好地提升煤焦油的环保性，通过加氢处理实现了对煤焦油中一些硫、氮等其它有害物质的脱离，最大限度地降低煤焦油的污染，从而实现环保的目的。此外，通过对芳烃原料 H/C 比的科学设置，使得产品的使用效率更高。
随着加氢技术的不断成熟，煤化工行业也逐渐将这种加氢技术引入到行业中来，并取得了一定的成果。加氢技术作为一种高效的催化技术，其基本原理和操作方法普遍使用于众多能源领域。加氢技术根据不同的划分标准可以分为多种类型。根据加氢技术的生产目的可以划分为：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝以及家庭异构处理等四大类。基于本次研究的目的，笔者主要对加氢精制以及加氢裂化技术进行重点论述。
2. 煤焦油加氢原料性质对催化剂的影响
从煤焦油的加氢技术方面来分析，从煤焦油的组成来看，煤焦油当中含有大量的杂原子物质，同时其具有较高的芳香度和缩合度，H/C相对较低，而通过加氢技术处理，可以有效地改善这些问题，提升原料的性能。而在这一过程中，主要使用加氢精制技术和加氢裂化技术，这两种技术最大的区别就在反应条件的要求上，加氢精制技术可以在较为缓和的反应条件下进行，并能够基本保持原料平均子量和分子结构的原有状态，而加氢裂化技术则需要在较为强烈的反应条件下才可以进行，对原料产生的变化较大。
结语
综上所述，煤焦油加氢技术就是指煤焦油在特定的反应条件和催化剂作用下与氢、不饱和烃类以及饱和烃类等发生一系列反应的过程。而加氢裂化技术指的是在煤焦油通过氢气加压和催化剂催化的情况下，所进行的加氢、脱硫、脱氮、分子骨架结构重排和裂解的一系列煤焦油催化转化的过程。当前加氢裂化技术是实现将煤焦油深加工的一种主要途径。加氢裂化技术的应用十分广泛，在缓解我国能源压力以及促进环保事业的发展方面发挥了重要的作用。
参考文献：
[1] 高玉兰，方向晨. 加氢处理催化剂器外预硫化技术研究与展望[J]. 化工进展. 2010（03）
[2] 杨亚君，臧丹炜. 煤焦油深加工研究现状分析与展望[J]. 石油化工设计. 2009（02）
[3] 魏立纲，蒋立敬，王少君，刘长厚. Mo-Ni系列催化剂上渣油加氢裂化反应过程与集总动力学分析[J]. 大连工业大学学报. 2009（03）
[4] 杨春亮，瞿滨，杨云峰，董群，赵法军. 预硫化加氢催化剂的气相钝化[J]. 石油学报（石油加工）. 2008（03）
作者简介：高梅，大学专科，助理工程师，科研方向，化学，陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司.
关键词：中低温煤焦油 加氢原料 催化剂 影响
引言
煤焦油的深加工产品在我国众多行业应用十分广泛，是国内现阶段使用最为广泛的一种能源之一。因此，煤焦油加氢制清洁燃料的发展能够有效缓解国内经济发展和能源供应之间的矛盾。通过对煤焦油加氢制清洁燃料的研究，来提升加氢催化剂在开发煤焦油过程中的催化效果，从而提升我国煤焦油开发的效率和质量。在对小型实验装置中优化加氢工艺后所产生的变化进行深入地分析和研究基础上，从而为中试的开展提供借鉴和帮助。
一、中低温煤焦油加氢反应与催化剂的制备
催化剂在加氢反应过程中具有不可替代的作用，催化剂催化效果的好坏会对产品的质量形成直接的影响。镍钼系列催化剂是当前使用最为广泛的一种加氢催化剂，它具有良好的适用性和较高的活性特征，同时这种催化剂不仅价格低其使用寿命也很大，性价比较高。一般情况下，固体催化剂都是由活性组分、助催化成分以及催化载体共同构成的。其中活性组分构成了固体催化剂的主体，活性组分凭借其特殊的化学性质发挥其在催化反应过程的活性和选择性作用；而组催化剂在固体催化剂中含量非常少，它在催化反应过程中的主要作用是辅助催化，通过助催化剂对催化剂的化学组成以及结构等进行改变，使得催化剂产生更强的催化作用，时期使用寿命延长；而载体所起到的主要作用是为负载活性组分和助催化剂提供支撑骨架。
二、煤焦油加氢催化剂的特点
我国的煤焦油加氢技术起步较晚，相关技术还有待完善。虽然从当前国内煤焦油加氢技术在清洁化生产中的应用已经取得了一定的成果，但还有多需要进一步改善和提升，主要表现在以下几个方面：一是功能不全。当前的煤焦油加氢主要是利用加氢处理来去除煤焦油中一些掺杂物质，从而实现清洁的目的，相对来说功能较为单一；二是产品单一。在加氢处理过程中，由于原料馏程的限制，导致重馏分无法实现转化，因此，当前的煤焦油加氢催化剂对原料的适应性不强，生产灵活性收到了严重的限制。针对这些情况，笔者综合考虑了煤焦油加氢催化剂开发载体结构与表面特性、煤焦油加氢催化剂载体和活性组分的作用关系以及活性组分分散状态等方面的特点，制备出了具有大比表面积、酸度适中的小孔径的新型的煤焦油加氢催化剂。并充分结合了煤焦油各种化学和物理特性，从以下几方面对煤焦油加氢催化剂进行了设计：（1）根据煤焦油含氮量的特点，通过对加氢催化剂酸密度的调整来提升煤焦油专用加氢催化剂的抗氮中毒能力，同时也有效地保证了加氢催化剂积碳的活性；（2）煤焦油中含有大量的芳烃物质，因此，在加氢催化剂的设计过程中必须充分考虑到这一特点，保证设计出来的加氢催化剂能够具有较强的芳烃处理能力，从而提升加氢和裂解开环之间的平衡性和适应性；（3）煤焦油具有高芳烃窄馏分特性以及满足目标产品对轻质产物的需求，因此，在加氢催化剂的设计过程中还需要使催化剂具有较强的开环活性，在设计过程中催化剂的载体应设计为酸性硅铝。
三、中低温煤焦油加氢反应原理的分析
1.加氢反应技术的应用
随着社会的不断进步和发展，人们的生活水平得到了大幅地提升了，但由于经济发展而造成的环境问题越来越引起了人们的关注，人们在使用能源的过程中不仅考虑能源的经济性同时也十分关注能源的环保性。而煤焦油在各个行业中的广泛使用，其环保问题引起了人们普遍的关注。因此，为了更好地提升煤焦油的环保性，通过加氢处理实现了对煤焦油中一些硫、氮等其它有害物质的脱离，最大限度地降低煤焦油的污染，从而实现环保的目的。此外，通过对芳烃原料 H/C 比的科学设置，使得产品的使用效率更高。
随着加氢技术的不断成熟，煤化工行业也逐渐将这种加氢技术引入到行业中来，并取得了一定的成果。加氢技术作为一种高效的催化技术，其基本原理和操作方法普遍使用于众多能源领域。加氢技术根据不同的划分标准可以分为多种类型。根据加氢技术的生产目的可以划分为：加氢精制、加氢裂化、临氢降凝以及家庭异构处理等四大类。基于本次研究的目的，笔者主要对加氢精制以及加氢裂化技术进行重点论述。
2. 煤焦油加氢原料性质对催化剂的影响
从煤焦油的加氢技术方面来分析，从煤焦油的组成来看，煤焦油当中含有大量的杂原子物质，同时其具有较高的芳香度和缩合度，H/C相对较低，而通过加氢技术处理，可以有效地改善这些问题，提升原料的性能。而在这一过程中，主要使用加氢精制技术和加氢裂化技术，这两种技术最大的区别就在反应条件的要求上，加氢精制技术可以在较为缓和的反应条件下进行，并能够基本保持原料平均子量和分子结构的原有状态，而加氢裂化技术则需要在较为强烈的反应条件下才可以进行，对原料产生的变化较大。
结语
综上所述，煤焦油加氢技术就是指煤焦油在特定的反应条件和催化剂作用下与氢、不饱和烃类以及饱和烃类等发生一系列反应的过程。而加氢裂化技术指的是在煤焦油通过氢气加压和催化剂催化的情况下，所进行的加氢、脱硫、脱氮、分子骨架结构重排和裂解的一系列煤焦油催化转化的过程。当前加氢裂化技术是实现将煤焦油深加工的一种主要途径。加氢裂化技术的应用十分广泛，在缓解我国能源压力以及促进环保事业的发展方面发挥了重要的作用。
参考文献：
[1] 高玉兰，方向晨. 加氢处理催化剂器外预硫化技术研究与展望[J]. 化工进展. 2010（03）
[2] 杨亚君，臧丹炜. 煤焦油深加工研究现状分析与展望[J]. 石油化工设计. 2009（02）
[3] 魏立纲，蒋立敬，王少君，刘长厚. Mo-Ni系列催化剂上渣油加氢裂化反应过程与集总动力学分析[J]. 大连工业大学学报. 2009（03）
[4] 杨春亮，瞿滨，杨云峰，董群，赵法军. 预硫化加氢催化剂的气相钝化[J]. 石油学报（石油加工）. 2008（03）
作者简介：高梅，大学专科，助理工程师，科研方向，化学，陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司.